四环素（TC）作为一种广谱性抗生素,应用非常广泛,但对水生态系统也造成了严重污染。光催化技术能够去除水体中的TC,但依然存在处理效率低,光生电子空穴对复合速率快等问题。本论文尝试通过对光催化剂BiOI进行改性修饰,合成BiOI/g-C3N4异质结,提高其电子和空穴分离效率,进而改善其光催化效果;同时结合利用光化学、电化学和微生物学理论,将光催化技术与微生物燃料电池技术相结合,构建生物光电化学（BPEC）系统,实现对水体污染物进行高效处理并同时也可以产生电能。本论文主要研究内容及结论如下:（1）成功制备了BiOI/g-C3N4吸附型光催化异质结,并通过XRD、TEM、BET等手段表征了其形貌结构。结果表明BiOI呈纳米微球状附着在片状g-C3N4上,形成了异质结界面,材料的孔径孔容均匀适中,具有高的比表面积。测试了其吸附TC的性能,吸附动力学、等温线和热力学的研究结果,表明吸附反应为单层吸附反应,吸附位点分布均匀,是一个自发的吸热物理化学过程。（2）测试了BiOI/g-C3N4复合材料光催化降解多种抗生素的性能。结果表明,BiOI/g-C3N4对不同抗生素的降解具有选择性,其中降解四环素的效果最好,其次是左氧氟沙星,最差的是氯霉素。对于初始浓度为50 mg/L的四环素溶液,90min内去除率达81.8%。评估了BiOI/g-C3N4在Na+、Cl-、SO42-、S2-和Cu2+等多种离子共存条件下的TC降解性能,结果表明Cu2+的存在会抑制TC降解,原因可能是Cu2+能竞争性地结合催化剂表面的活性位点,因而减少了TC的接触面积。在不同水体中测试了BiOI/g-C3N4对TC的降解率,发现在海水中TC更容易降解,同时水体中的COD也得到很好的去除。通过自由基捕获实验、ESR自旋捕获技术和TC降解产物分析,发现BiOI/g-C3N4异质结可以促进对可见光的吸收,有利于光生电子空穴对的迁移与分离,并且在反应过程中产生了·O2-和·OH等自由基,提高了光催化活性。（3）利用BiOI/g-C3N4复合材料制备了光电阴极,并搭建BPEC系统。该系统对TC的降解达到73.3%,而单独使用光催化或电催化获得的降解率分别为42.1%和29.4%。BPEC系统输出的最大功率密度为50.7 m W/m~2。在200Ω外接电阻条件下,输出电压为0.35 V,输出电流密度为0.124 m A/cm~2,具有良好的产电性能。进一步探讨了BPEC系统降解污染物和同步产电的协同机制:生物阳极产生的胞外电子,经外接电路传递到BiOI/g-C3N4光电阴极,促进了光电阴极的电子空穴分离,提高了光催化降解效率;同时,电子在外接电路中流动,系统产生了电能。